20 Ekstrakcja pigmentów z osadów jeziornych
20.1 Materiały eksploatacyjne i urządzenia
20.1.1 Odczynniki chemiczne
Aceton 100% (klasa czystości HPLC): rozpuszczalnik.
Aceton techniczny: czyszczenie naczyń i urządzeń.
Woda redestylowana (MilliQ).
Azot techniczny.
Neodisher Laboclean.
Neodisher LaboClean FLA: płynny, wysoko-alkaliczny środek o wysokim działaniu dyspergującym.
20.1.2 Urządzenia
- Wyciąg laboratoryjny.
Stężony aceton (C3H6O) to rozpuszczalnik organiczny, który wymaga pracy pod włączonym wyciągiem laboratoryjnym. Aceton jest wysoce łatwopalny. Aceton ma silne działanie drażniące.
Myjka ultradźwiękowa.
Wirówka laboratoryjna.
Wytrząsarka typu Vortex.
Piec laboratoryjny do wypiekania szkła laboratoryjnego.
Suszarka laboratoryjna.
Liofilizator.
Szklane cylindry wolumetryczne:
- 500 mL.
- 1000 mL.
Szklane zlewki do pipetowania acetonu.
Pipeta do acetonu 1000 µL i końcówki (odpowiednie do acetonu).
Blok grzewczy.
Ewaporator (parownik azotowy) N2.
- Igły do ewaporatora N2.
- Metalowy statyw na próbki w brązowych fiolkach.
Np. urządzenie Turbovap.
Statywy na próbki.
Waga analityczna i urządzenie antystatyczne, mikrołyżeczka.
Łaźnia lodowa.
Taca wypełniona wkładami chłodzącymi.
20.1.3 Pozostałe
Falkony polipropylenowe (PP) 25 mL lub 50 mL Corning™.
Zwykły plastik reaguje ze stężonym acetonem.
Jednorazowe.Fiolki z brązowego szkła z zakrętkami 25 mL lub 50 mL.
Etykiety przyklejone taśmą.
Folia aluminiowa.
Długie, szklane pipety Pasteura.
Jednorazowe.
Smoczek silikonowy do pipet.
20.2 Czyszczenie
Szkło laboratoryjne musi zostać wypieczone w piecu (500 °C, 12 h) lub wyczyszczone acetonem (5 razy).
20.2.1 Fiolki brązowe
Namaczać przez kilka godzin w wodzie z dodatkiem Neodisher Laboclean.
Umyć w zmywarce laboratoryjnej.
Program do mycia szkła i Neodisher Laboclean.
Wysuszyć w suszarce.
Zabezpieczyć folią aluminiową
Uprzednio wyczyszczona acetonem lub wypalona.
Wypiec w piecu w temperaturze 500 °C.
Minimum 12 h.
20.2.2 Zakrętki do fiolek brązowych
Przemyć wodą z kranu.
Umieścić w zlewce wypełnionej mieszanką acetonu technicznego i wody redestylowanej (MilliQ) w stosunku 1:1.
- Umieścić zlewkę w myjce ultradźwiękowej na 10 minut.
Umieścić w zlewce wypełnionej acetonem technicznym.
- Umieścić zlewkę w myjce ultradźwiękowej na 10 minut.
Wysuszyć w suszarce.
Odczynniki wykorzystane do mycia można wykorzystać ponownie, po zabezpieczeniu w szklanych butelkach.
20.2.3 Igły do ewaporatora
- Umieścić igły w zlewce wypełnionej acetonem technicznym.
- Umieścić w myjce ultradźwiękowej na 3 × 10 minut.
20.2.4 Utylizacja
- Aceton zgodnie z wymogami.
- Falkony i szklane pipety Pasteura muszą zostać dokładnie umyte i wyrzucone do recyclingu.
20.3 Przygotowanie osadów
Próbki wysuszyć w liofilizatorze.
Wysoka temperatura przy suszeniu w suszarce prowadzi do degradacji pigmentów.
Jeśli ekstrakcja wykonana zostanie w ciągu tygodnia, próbki można przechowywać w eksykatorze. Dłuższej przechowywanie wymaga zamrożenia próbek i ich ponownego dosuszenia.Na osobnej części osadów dokonać analizy metodą strat na prażeniu 550 °C.
Laboratorium PRL: obliczenie koncentracji materii organicznej na podstawie wyników CNS.
Naważyć 0.5 g zhomogenizowanego osadu do falkonów polipropylenowych (PP) 25 ml.
Czyścić narzędzia acetonem technicznym, korzystać z urządzenia antystatycznego.
W szczególnych przypadkach masa osadu może wynosić poniżej 0.50 g, nie mniej niż 0.25 g.
Przy wysokiej zawartości OM 0.25 g do 0.50 g, w przypadku osadów klastycznych 1.00 g.Oznaczyć falkon oraz nakrętkę symbolem próbki.
20.4 Ekstrakcja pigmentów
Przygotować stanowisko pracy, przykryć powierzchnie pod wyciągiem laboratoryjnym folią aluminiową, która uprzednio została wyczyszczona acetonem.
W miarę możliwości wyłączyć zbędne oświetlenie.
Przykrywać próbki folią aluminiową.
Wypełnić zlewkę szklaną acetonem 100%.
Nie pipetować bezpośrednio z butelki.
Nabrać acetonu do pipety w celu wypłukania.
Zużyty aceton pipetować do osobnej zlewki.
Dodać 5 mL acetonu do falkona.
Zwrócić uwagę na poprawne pipetowanie, w pipecie nie powinno być pęcherzyków powietrza.
Wymieszać na Vortexie przez 1 minutę.
Umieścić w myjce ultradźwiękowej na 1 minutę.
Odwirować.
- 10 minut.
- 5000 rpm.
Ten krok należy dostosować do możliwości wirówki. Niższe obroty wymagają dłuższego wirowania.
Sprawdzić czy supernatant jest czysty po odwirowaniu.
Jeśli w rozpuszczalniku widoczna jest zawiesina należy powtórzyć wirowanie. Ciecz może być zabarwiona.
Usunąć supernatant z użyciem długiej szklanej pipety Pasteura i przenieść do brązowej fiolki.
Fiolka musi mieć odpowiednią etykietę.
Upewnić się, że cały supernatant został przeniesiony z falkona.Powtórzyć ekstrakcję dwukrotnie z użyciem 5 mL acetonu.
Odpowiednio oznaczone szklane pipety Pasteura pomiędzy cyklami przechowywać w szklanej zlewce.
Każdej brązowej fiolce i falkonowi odpowiada jedna szklana pipeta Pasteura.
Brązowe fiolki pomiędzy etapami ekstrakcji zakryć przed światłem i przechowywać w łaźni lodowej.
Jeśli supernatant po trzecim cyklu ekstrakcji nadal jest wyraźnie zabarwiony należy kontynuować ekstrakcję do osiągnięcia czystego ekstraktu.
Istotne aby wszystkie próbki w danej serii przeszły taki sam proces ekstrakcji.
Tak przygotowane ekstrakty można przechowywać w temperaturze -20 °C do okoła 1 miesiąca. Wypełnienie probówki N2 lub Ar i usunięcie O2 pozytywnie wpływa na zachowanie pigmentów.
20.5 Koncentracja i rekonstytucja roztworów
20.5.1 Odparowanie
- Ustawić blok grzewczy i ewaporator azotowy.
- Z użyciem ewaporatora azotowego odparować próbki do suchej pozostałości.
Przed użyciem ewaporatora należy upewnić się, że igły zostały wyczyszczone (Sekcja 20.2.3).
- Umieścić próbki w brązowych fiolkach w bloku grzewczym pod ewaporatorem azotowym, ustawić temperaturę 35 °C.
- Otworzyć przepływ azotu.
Ciśnienie ustawić tak, aby zaobserwować niewielkie ugięcie powierzchni roztworu.
- Odparowywać do uzyskania suchej pozostałości (około 4 do 6 godzin).
20.5.2 Rekonstytucja
- Dodać 2 mL acetonu do brązowej fiolki z wykorzystaniem pipety 1000 µL.
Postępować bardzo precyzyjnie, upewnić się, że w pipecie nie ma pęcherzyków powietrza.
- Zhomogenizować roztwór szklaną pipetą Pasteura.
- Spłukać ścianki i w miarę możliwości odwirować na vortexie.
Całość pigmentów musi się ponownie rozpuścić w acetonie. Może pojawić się i pozostać biały nalot.
20.5.3 Filtrowanie
20.6 Rejestr zmian
- 09.12.2022 MZ: wersja inicjalna Quarto, procedura za: Andrea Sanchini, Giulia Wienhues, Paul Zander (Uniwersytet w Bernie).
- 09.02.2023 MZ: pełna wersja.
- 29.05.2023 MZ: Quarto book chapter.